CN207552443U - 一种用于化学气相沉积的反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型描述了一种用于化学气相沉积的反应器，包括晶片托架跟可旋转主轴，在本实用新型中，晶片托架在装载位置和沉积位置之间进行迁移。在沉积位置，晶片托架被可分离地安装在可旋转主轴的一端上，晶片托架与可旋转主轴接触的底部有环形凹槽，相对应的可旋转主轴的一端为环形凸起，用于与晶片托架的环形凹槽配合。晶片托架可以处理单个晶片或者同时处理多个晶片。本实用新型同样描述了本实用新型的几个实施例和变型。本实用新型的优点包括更低的成本和部件更长的寿命，还有更好的温度控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体外延沉积装置领域，具体为一种用于化学气相沉积的反应器。
背景技术
现有石墨盘的转轴定位孔采用圆边矩形的设计，故石墨盘若要放置到可旋转主轴上，需在放置前进行定位，且可旋转主轴需在放置前定位，可旋转主轴与石墨盘的转轴定位孔对准后才能放下。每次放盘需对准转轴和石墨盘，稍微的偏移会出现撞击，损坏石墨盘背面。
现有石墨盘的转轴定位孔与可旋转主轴接触面积较少，在相同摩擦系数下，提供的摩擦力较小，不利于石墨盘随可旋转主轴高速转动。
石墨盘在转动过程中，可旋转主轴与石墨盘转轴定位孔侧壁会发生碰撞，特别是急停时，石墨盘转轴定位孔就可能会因无缓冲而破损。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供一种用于化学气相沉积的反应器，至少包括：
用于承载晶片的晶片托架；
可旋转主轴；
对晶片托架加热的加热器；
晶片托架在装载位置和沉积位置之间进行迁移；
在沉积位置，晶片托架被可分离地安装在可旋转主轴的一端上；
晶片托架与可旋转主轴接触的底部有环形凹槽，与环形凹槽相对应的可旋转主轴的一端为环形凸起，用于与晶片托架的环形凹槽配合。
根据本实用新型，优选地，环形凹槽的外径直径为19~30mm。
根据本实用新型，优选地，环形凹槽的内径小于凹槽的外径，环形凹槽的内径直径为14~25mm。
根据本实用新型，优选地，晶片托盘底面为平坦表面，环形凹槽的深度为10~11.5mm。
根据本实用新型，优选地，环形凸起的突出部高度为10~11.5mm。
根据本实用新型，优选地，环形凹槽的槽内表面或环形凸起具有圆角，圆角的半径为0.1~0.5mm。
根据本实用新型，优选地，环形凹槽的槽内表面、环形凸起表面或者二者为粗化表面。
根据本实用新型，优选地，粗化表面的粗化度为1~20μm。
根据本实用新型，优选地，环形凸起的开口逐渐缩小。
根据本实用新型，优选地，环形凸起的开口角度为90°~120°。
根据本实用新型，优选地，晶片托架为石墨盘、钼盘或者碳化硅盘。
在一些实施例中，可旋转主轴在与晶片托架接触部分的下方区域具有加强筋。
根据本实用新型，优选地，晶片托架在沉积位置时，加强筋到晶片托架的距离为0~5mm。
根据本实用新型，优选地，加强筋为环形结构，其突出高度为1~10mm。
根据本实用新型，优选地，加强筋的厚度为1~5mm。
在一些实施例中，可旋转主轴具有2重以上的环形凸起。
根据本实用新型，优选地，环形凹槽的深度为5~8mm。
本实用新型的一种用于化学气相沉积的反应器的有益效果包括：
晶片托架的环形凹槽设计和可旋转主轴的环形凸起设计避免了在可旋转主轴故障急停时晶片托架仍可惯性继续转动直至停止，不至于晶片托架因高速惯性将可旋转主轴冲撞变形、以及晶片托架转轴定位孔破损甚至晶片托架破裂。
可旋转主轴设置有加强筋，增大可旋转主轴端部的抗破损强度。
可旋转主轴具有2重以上的环形凸起，增加可旋转主轴和晶片托架的接触面积以及在沉积位置时之间的摩擦力，在此基础上，可适当降低环形凸起高度，进一步降低可旋转主轴端部破裂的可能性。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。
图1为第一个实施例的一种用于化学气相沉积的反应器示意图。
图2为第一个实施例的晶片托架的底部示意图。
图3为第一个实施例的可旋转主轴的端部示意图。
图4为第二个实施例的可旋转主轴的端部示意图。
图5为第三个实施例的一种用于化学气相沉积的反应器示意图。
图6为第四个实施例的一种用于化学气相沉积的反应器示意图。
附图标示：1、晶片，2、晶片托架，21、环形凹槽，3、可旋转主轴，31、环形凸起，4、加热器，5、加强筋。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。
实施例1
参看图1，本实施提供一种用于化学气相沉积的反应器，至少包括：
用于承载晶片1的晶片托架2，晶片托架2可以承载一片或多片晶片1，晶片托架2可以采用常见的石墨盘，也可以采用其他适于化学气相沉积的基盘，例如钼盘或者碳化硅盘；
可旋转主轴3，用于带动晶片托架2旋转；
对晶片托架2加热的加热器4，加热器4设置在晶片托架2远离晶片1的一侧；
晶片托架2在装载位置和沉积位置之间进行迁移；
在沉积位置，晶片托架2被可分离地安装在可旋转主轴3的一端上；
晶片托架2与可旋转主轴3接触的底部有环形凹槽21，与环形凹槽21相对应的可旋转主轴3的一端为环形凸起31，用于与晶片托架2的环形凹槽21配合，晶片托盘底面为平坦表面，避免晶片托盘底面的突出物因转移过程中的碰撞导致破损。
参看图2，环形凹槽21的外径直径D1为19~30mm，环形凹槽21的内径小于凹槽的外径，环形凹槽21的内径直径D2为14~25mm。环形凹槽21的深度H2为10~11.5mm。
环形凸起31的突出部高度H1为10~11.5mm。
环形凹槽21的槽内表面或环形凸起31具有圆角。参看图3，圆角的半径为0.1~0.5mm，圆角设计能有效避免因碰撞引起的设备破裂。
为了增加在环形凹槽21跟环形凸起31之间的摩擦力，提高传动效果，环形凹槽21的槽内表面、环形凸起31表面或者二者为粗化表面，粗化表面的粗化度为1~20μm。
本实施例具有大于现有技术中的接触面积，更低的成本和部件更长的寿命，还有更良好的温度控制能力。
实施例2
参看图4和图5，根据本实施例环形凸起31的开口也可以设置为逐渐缩小，逐渐缩小的设计增加了可旋转主轴3跟晶片托架2的接触面积，环形凸起31的开口角度为90~120°。另一方面，本实施例在实施例1的基础上增加加强筋5结构，可旋转主轴3在与晶片托架2接触部分的下方区域具有加强筋5，晶片托架2在沉积位置时，加强筋5到晶片托架2的距离为0~5mm。加强筋5为环形结构，其突出高度H3为1~10mm，加强筋5的厚度H4为1~5mm。本实施例的加强筋设计有效地提高了可旋转主轴的强度。
实施例3
参看图6，本实施例在实施例1的基础上提出改进，可旋转主轴3具有2重以上的环形凸起31，以之对应的环形凹槽21的深度为5~8mm。本实施例更大的接触面带来了更好的传动力。
需要说明的是，以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非用于限定本实用新型，本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对本实用新型做出各种修饰和变动，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应视权利要求书范围限定。
Claims (17)
1.一种用于化学气相沉积的反应器，至少包括：
用于承载晶片的晶片托架；
可旋转主轴；
对晶片托架加热的加热器；
晶片托架在装载位置和沉积位置之间进行迁移；
在沉积位置，晶片托架被可分离地安装在可旋转主轴的一端上；
晶片托架与可旋转主轴接触的底部有环形凹槽，与环形凹槽相对应的可旋转主轴的一端为环形凸起，用于与晶片托架的环形凹槽配合。
2.根据权利要求1所述的一种用于化学气相沉积的反应器，其特征在于：环形凹槽的外径直径为19~30mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于化学气相沉积的反应器，其特征在于：环形凹槽的内径小于凹槽的外径，环形凹槽的内径直径为14~25mm。
4.根据权利要求1所述的一种用于化学气相沉积的反应器，其特征在于：晶片托盘底面为平坦表面，环形凹槽的深度为10~11.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种用于化学气相沉积的反应器，其特征在于：环形凸起的突出部高度为10~11.5mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于化学气相沉积的反应器，其特征在于：环形凹槽的槽内表面或环形凸起具有圆角，圆角的半径为0.1~0.5mm。
7.根据权利要求1所述的一种用于化学气相沉积的反应器，其特征在于：环形凹槽的槽内表面、环形凸起表面或者二者为粗化表面。
8.根据权利要求7所述的一种用于化学气相沉积的反应器，其特征在于：粗化表面的粗化度为1~20μm。
9.根据权利要求1所述的一种用于化学气相沉积的反应器，其特征在于：环形凸起的开口逐渐缩小。
10.根据权利要求1所述的一种用于化学气相沉积的反应器，其特征在于：环形凸起的开口角度为90°~120°。
11.根据权利要求1所述的一种用于化学气相沉积的反应器，其特征在于：可旋转主轴在与晶片托架接触部分的下方区域具有加强筋。
12.根据权利要求11所述的一种用于化学气相沉积的反应器，其特征在于：晶片托架在沉积位置时，加强筋到晶片托架的距离为0~5mm。
13.根据权利要求11所述的一种用于化学气相沉积的反应器，其特征在于：加强筋为环形结构，其突出高度为1~10mm。
14.根据权利要求11所述的一种用于化学气相沉积的反应器，其特征在于：加强筋的厚度为1~5mm。
15.根据权利要求1所述的一种用于化学气相沉积的反应器，其特征在于：晶片托架为石墨盘、钼盘或者碳化硅盘。
16.根据权利要求1~15中任意一项所述的一种用于化学气相沉积的反应器，其特征在于：可旋转主轴具有2重及以上重的环形凸起。
17.根据权利要求16所述的一种用于化学气相沉积的反应器，其特征在于：环形凹槽的深度为5~8mm。
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